Un halo de hidrógeno levanta el velo de nuestro hogar galáctico

 

Un halo de hidrógeno levanta el velo de nuestro hogar galáctico

Emisión espectral del gas hidrógeno difuso en la Vía Láctea
H. ZHANG AND D. ZARITSKY/NATURE
Actualizado 18/04/2017 17:32:38 CET

   MADRID, 18 Abr. (EUROPA PRESS) -

   A veces se necesitan muchos árboles para ver el bosque. En el caso del último descubrimiento realizado por los astrónomos en la Universidad de Arizona, exactamente 732.225.

   La diferencia es que, en este caso, el "bosque" es un velo de gas de hidrógeno difuso que envuelve a la Vía Láctea, y cada "árbol" es otra galaxia observada con el telescopio de 2,5 metros del Sloan Digital Sky Survey.

   Los astrónomos Huanian Zhang y Dennis Zaritsky informan de las primeras detecciones de hidrógeno difuso flotando alrededor de un vasto halo que rodea a la Vía Láctea. Tal halo había sido predicho a partir de lo que los astrónomos sabían acerca de otras galaxias, pero nunca se habia observado directamente.

   Los astrónomos han sabido desde hace mucho tiempo que las características más prominentes de una galaxia espiral típica, como nuestra Vía Láctea -una protuberancia central rodeada por un disco y los brazos en espiral- sólo representan la parte menor de su masa. Se sospecha que la mayor parte de la masa desaparecida se encuentra en la llamada materia oscura, una forma postulada pero no directamente observada de materia que se cree que explica la mayoría de la materia en el universo.

   La materia oscura no emite ninguna radiación electromagnética de ningún tipo, ni interactúa con materia "normal" (que los astrónomos llaman materia bariónica), y por lo tanto es invisible e indetectable a través de imágenes directas.

   Se cree que la materia oscura de una galaxia típica reside en un halo más o menos esférico que se extiende 10 a 30 veces más lejos que la distancia entre el centro de nuestra galaxia y el sol, según Zaritsky, un profesor en el Departamento de Astronomía y subdirector del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona.

   "Inferimos su existencia a través de simulaciones dinámicas de galaxias", explica Zaritsky. "Y debido a que la proporción de materia normal y materia oscura es ahora muy bien conocida, por ejemplo, al medir el fondo cósmico de microondas, tenemos una idea bastante buena de cuánta materia bariónica debe estar en el halo, pero cuando agregamos todas las cosas que podemos ver con nuestros instrumentos, obtenemos sólo la mitad de lo que esperamos, por lo que tiene que haber mucha materia bariónica esperando ser detectada".

   Al combinar un número tan grande de espectros, Zaritsky y Zhang, un becario postdoctoral del Departamento de Astronomía/Observatorio Steward, cubrieron una gran porción de espacio alrededor de la Vía Láctea y encontraron que el gas de hidrógeno difuso engulle toda la galaxia, lo que representaría una gran parte de la masa bariónica de la galaxia.

   "Es como mirar a través de un velo", dijo Zaritsky. "Vemos el hidrógeno difuso en cada dirección que miramos."

   Señaló que esta no es la primera vez que se ha detectado gas en halos alrededor de las galaxias, pero en esos casos, el hidrógeno está en un estado físico diferente.

   "Hay nubes de hidrógeno en el halo de la galaxia, que conocemos desde hace mucho tiempo, llamadas nubes de alta velocidad", dijo Zaritsky. "Esas han sido detectadas a través de observaciones de radio, y son realmente nubes -miras una arista y se mueven, pero la masa total de ellas es pequeña, por lo que no podrían ser la forma dominante de hidrógeno en el halo".

   Dado que la observación de nuestra propia galaxia es un poco como tratar de ver una casa estando confinado en una habitación en el interior, los astrónomos se basan en simulaciones por ordenador y observaciones de otras galaxias para tener una idea de lo que la Vía Láctea podría parecer a un observador extraterrestre a millones de años luz de distancia.

   Para su estudio, publicado en Nature Astronomy, los investigadores examinaron las bases de datos públicas de la encuesta Sloan Digital Sky Survey y buscaron espectros tomados por otros científicos de galaxias fuera de nuestra Vía Láctea en una estrecha línea espectral llamada hidrógeno alfa. Al ver esta línea en un espectro se advierte de la presencia de un estado particular de hidrógeno que es diferente de la gran mayoría del hidrógeno que se encuentra en el universo.

   A diferencia de la Tierra, donde el hidrógeno se produce como un gas constituido por moléculas de dos átomos de hidrógeno unidos entre sí, el hidrógeno existe como átomos únicos en el espacio exterior, y éstos pueden cargarse positivamente o negativamente, o ser neutros. El hidrógeno neutro constituye una pequeña minoría en comparación con su forma ionizada (positiva), que constituye más del 99,99 por ciento del gas que abarca los golfos intergalácticos del universo.

   A menos que los átomos de hidrógeno neutros estén siendo energizados por algo, son extremadamente difíciles de detectar y por lo tanto permanecen invisibles a la mayoría de los enfoques observacionales, por lo que su presencia en el halo de la Vía Láctea había eludido a los astrónomos hasta ahora. Incluso en otras galaxias, los halos son difíciles de fijar.

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